[发明专利]一种LED长余辉器件发光系统及其调控方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种特种照明技术领域，具体是指一种LED长余辉器件发光系统及其调控方法。

技术背景：

随着中国经济增长和社会发展的需求，国家越来越重视并不断加强对公共和国防事业的投入与建设，包括高铁、飞机、水面舰船、潜艇等装备越来越多，与之配套的隧道涵洞、高铁站、机场、军事基地以及应急避难场所、地下人防工程等公共设施的数量愈来愈多，体量也越来越大。在这些装备内或场所中，出于安全保障方面的考虑，其间的照明除了要有常规手段之外，还要满足不间断照明的硬性需求以及应急照明或诱导的刚性需求，并且能提供不同发光亮度的照明模式。又因为照明系统的连续照明时段长，考虑到照明成本及节能减排压力，所以尽量采用节能照明技术。

现今基本采用发光系统双路供电模式，其中一路是直供电源、一路是储能电源。直供电源给发光系统供电并给储能电源充电；储能电源作后备电源，当直供电源发生故障时，储能电源给系统供电来维持照明。但在实际使用过程中还是存在以下诸多缺点：

1)由于储能电源的老化或者损坏,或者有时储能电源电量没有充足，往往不能保证应急照明系统正常工作。

2)上述装备或场所局部发生损坏，例如火灾、水灾、战争破坏等易导致照明系统瘫痪。

3)由于照明器具彻夜点亮，日积月累，不仅耗费了巨额的能源，而且由于长时间运行导致的工作温度偏高，使得照明器具的实际使用寿命大大少于预期寿命。

现有的这种通过增加供电系统的套数或增设多路发光系统的应急照明器具的方法，仅仅靠数量罗列，保障度提高有限，且会大大增加安装和后期维护成本，且不节能。因而，目前的这种技术手段并不能从根本上满足现实需要。

此外，有人提出将长余辉发光材料直接应用到公共应急领域，利用长余辉材料的蓄光发光功能提供一种诱导作用的二次保障，但是，就现有长余辉材料而言，其激发通常需要较高的照度条件(1000LX激发30分钟)。而在公共设备内和场所中的照度条件一般并不是很好，照度值一般不超过100LX，更别说在特殊场合(如隧道，地下人防工程)中只有10多LX，无法有效激发长余辉材料，从而不能充分发挥其余辉特性，故而投入实用受到极大的限制。

有些设备内和场所中出于硬性要求，无奈之下甚至只能使用带有放射源的长明灯(例如氘气灯)。由于该装置具有一定的放射性，虽然能够提高保障度，却是以污染环境和牺牲人类健康为代价的。

特别是随着地球环境破坏带来的自然灾害越来越频繁，人类社会的暴力恐怖活动越来越密集，国家面临战争的风险越来越高，综合成本更低、更节能环保、有多种发光模式并能同时兼顾不间断照明和应急照明及诱导的高保障性发光系统的需求也越来越迫切。

尤其是现代战争中，红外探测仪器几乎成了战场上的标配，比如战斗机的光电吊舱(集成了红外热成像)，坦克的红外夜视仪及红外导弹的引导头等。传统军事照明器具单纯依靠通电发光，但在敌方红外热成像仪前还是暴露无遗，只能沦为敌人的标靶。因而发展具有己方可视敌方不可探测的发光技术，已经成为一个军事上的热门课题。

发明内容

技术设想：针对上述问题，传统解决方案无一例外是从电力学的角度(如何保障供电为立足点)来采取一系列措施，即储能电源的正常运行是保障系统不间断发光的核心所在。而储能电源本身的故障率就比较高，且容易受到损害，比如水灾、火灾或战争破坏等导致的器件损毁或线路中断，都能使整套系统失效。而我们从发光学的角度(发光器件本身的材料特性为立足点)，结合了LED及长余辉材料的发光特性，通过把长余辉发光粉与透明树脂混合固化并与LED结合为一体，使这种发光器件既具有常规LED的发光特性，又具有长余辉发光材料高度激发后高亮度余辉发光的功能；再从电子学的角度，经过数据检测与程序匹配，给LED长余辉发光系统按一定周期间歇性供电，在储能电源储电不足情况下，最大限度地提高了发光系统的发光延时与长余辉材料的余辉亮度，并且在完全断电的情况下，也能依靠长余辉材料提供弱光照明，不仅节能而且能多模式发光，保障更充分。

我们这种发光系统安装和维护成本低，而且具有节能减耗的优点。即使在储能电源受到部分损坏的情况下都能维持发光，对电路器件的依赖性相较传统方案要低得多。由于本系统在受到局部损坏甚至解体的情况下都能保证LED长余辉器件发光，因而具有极高的发光保障性能，与传统产品相比具有颠覆性的意义。

本系统的长余辉发光材料，属于冷光源范畴，能躲避红外探测，与传统军用冷光源相比，不含放射性元素，属于绿色环保光源。